WO2021064048A1 - Planar glass element and method for separating a glass substrate into a plurality of such glass elements - Google Patents

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WO2021064048A1
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glass substrate
glass
perforation
damage
laser
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PCT/EP2020/077413
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Joachim Ebmeier
Jeremy Rendell
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Flabeg Deutschland Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a disk-shaped glass element with two opposing side surfaces which are laterally connected to one another via a number of edge surfaces, wherein in the or each edge surface adjacent, elongated depressions forming filamentary damage are provided, and wherein the or each edge surface obliquely the side faces. It also relates to a method for separating a glass substrate into a plurality of such glass elements, in which a perforation formed by a sequence of filamentary damage is generated in the glass substrate by means of a perforation laser along an intended cutting line and this is then broken along the perforation, the perforation laser for the incidence of the laser beams on the glass substrate, which is inclined relative to the surface normal of the glass substrate, is set.
  • laser filament cutting also known as filamentation
  • non-linear optical effects are used.
  • a suitably selected laser - hereinafter also referred to as a "perforation laser” - is used, the focus of which is placed under the glass surface of the glass element to be cut into the material. Because of the so-called self-focusing, there is local heating in the glass material at the point where the focal point lies, the formation of local stresses and a change in the refractive index. This makes it seem small at first
  • the invention is now based on the object of developing a glass element of the type mentioned above for particularly good usability in a variety of possible uses. Furthermore, a method of the type mentioned above that is particularly suitable for the production of the glass element is to be specified.
  • the respective, beveled edge surface in its area provided with the filamentary damage has a surface roughness with a mean roughness of at least 0.3 ⁇ m, and preferably of at most 2 ⁇ m, in a particularly advantageous embodiment of about 1 pm.
  • the roughness on the one hand is an indication of the optical perceptibility.
  • the degree of gloss is a criterion, but also the scattered light (diffusion) through the typical fracture surface with many small individual surfaces, since glass breaks brittle.
  • the contrast is usually low because it is a transparent material, the surfaces of which can often also be reflective.
  • the standard process creates high-quality surfaces that are relatively inconspicuous in the direction of the surface normal.
  • the roughness provided now enables a targeted contrast to be produced through which the Recognizability can be significantly improved.
  • the intended surface roughness is particularly favorable for the bondability, since in this way an intimate material contact with an adhesive can be established in a particularly simple manner.
  • the delimitation of the "area provided with the filamentary damage" from the other areas of the edge surface is preferably based on the criterion that the individual filaments are usually set at a constant target distance from one another, so that the "area provided with the filamentary damage" where the next adjacent filament ends in one
  • the respective, beveled edge surface in its area provided with the filament-like damage very particularly preferably has a surface roughness with a mean roughness of about 1 ⁇ m .
  • the edge surface is now particularly preferably inclined by an inclination angle of 0.5 ° to 3 ° relative to the surface normal of the sides.
  • inclination angle 0.5 ° to 3 ° relative to the surface normal of the sides.
  • a combination of design criteria is taken into account in a particularly preferred embodiment: on the one hand, there is a general endeavor to avoid generally deviating angles, since 90 ° angles are often specified on the component side.
  • the glass element therefore particularly preferably has a thickness of at most 6 mm, preferably at most 3 mm.
  • the stated object is achieved in that the filaments forming the perforation are produced in the glass substrate in such a way that the edge surface that occurs after breaking and has the damage caused by the filaments has a surface roughness with a mean roughness of at least 0.3 ⁇ m, and preferably of at most 2 gm, in a particularly advantageous embodiment of about 1 gm.
  • the knowledge that the optical quality of the edge is decisive for the recognizability is taken into account.
  • the material properties such as optical density, interface size in the case of fracture, brittleness and the like, it is determined by the processing (polished, ground, broken, ..).
  • the surface of the edges consists of at least two surface areas, namely the filament itself and the break area between the filaments.
  • the edge surface and in particular its surface roughness can be influenced by the number, dimensioning, position and also the design of the filaments. A large number of small-dimensioned filaments at a short distance lead to a surface with a comparatively low roughness. Large filaments, on the other hand, increase the surface roughness.
  • the half-channel that is created in the event of a break in the middle of the modification is part of the surface and thus also contributes to the surface roughness.
  • the area of fracture between the modifications determines the rest of the surface properties.
  • the ratio of free fracture surface to filament fracture surface must also be taken into account. It is furthermore also conceivable to introduce deliberately pronounced (e.g. particularly large or small, ..) modifications at fixed intervals in addition to the normal ones in order to achieve the desired surface roughness.
  • the perforation laser is set at an incline to the surface normal of the glass substrate so that the filamentary damage that forms in the glass substrate is inclined in its longitudinal direction relative to the surface normal of the glass substrate by an angle of inclination of between 0.5 ° and are inclined by 3 °. It must be taken into account that - given by the laws of refraction - the filament
  • the sensor direction in the glass substrate does not necessarily correspond to the laser propagation direction, i.e. the direction of the laser beams incident on the substrate.
  • the inclined design of the edge surfaces also offers the already known advantages when removing or separating the glass elements when separating the glass substrate.
  • the inclined cut has a positive effect, especially in a removal direction parallel to the surface normal, since this results in a removal bevel.
  • the components are generally interlocked with one another due to the surface roughness.
  • the removal slope i.e. the opening, divergent orientation in the removal direction, reduces the risk of damage during removal through mussels or broken edges. Automation of the removal is thus facilitated or even made possible in the first place by the removal slope.
  • the glass substrate is advantageously locally heated or locally cooled in an area in the vicinity of the perforation. This creates targeted thermal or mechanical stresses in the vicinity of the perforations in the glass substrate, which enlarge the separating gap and thus reduce the “toothing” during removal.
  • the advantages achieved with the invention consist in particular in the fact that the glass element can be upgraded and improved in terms of its functionalities for a multitude of subsequent uses through the targeted adjustment of the surface roughness of the edge surface.
  • an easier further processing is also automated, due to the improved visual recognizability, and / or a improved bondability achievable.
  • FIG. 1 schematically a cutting system for cutting glass elements
  • FIG. 2 schematically shows a section of a glass substrate with incorporated filaments
  • FIG. 3 a glass element.
  • the cutting system 1 is provided for cutting glass substrates 2 by laser filament cutting.
  • the cutting system 1 comprises a perforation laser 4 designed for filamentation, which can be controlled via an associated control device 6.
  • the focal point of the perforation laser 4 can be guided along a predeterminable cutting line 8 on the surface of the glass substrate 2 to be cut.
  • a breaking process is then provided for filamentation, ie after the perforation 10 has been introduced.
  • the introduction of thermal or mechanical stresses in the vicinity of the perforation 10 of the glass substrate 2 is provided.
  • the glass substrate 2 is locally heated in an area in the vicinity of the perforation 10; alternatively, however, local cooling could also be seen.
  • a locally positionable relative to the surface of the glass substrate 2 fusing device 14 is vorgese hen for the purpose of local heating.
  • the cutting system 1 is designed for easier removal or separation of the glass elements 12 produced during the separation.
  • the recognition is taken into account that, in principle, a gap-free separation is generated during perforation or modification laser cutting. If the glass elements 12 are then to be detached from one another or from the surrounding bulk material, this is often not possible without damage.
  • the separation and removal is made more difficult with increasingly complex cuts such as radii, corners or polygons. Typical damage caused by removal is mussels, splits or cracks on the separating edges.
  • the perforation laser 4 is set when the filaments forming the perforation 10 are introduced so that the laser beams strike the glass substrate 2 at an angle relative to the surface normal of the glass substrate indicated by the arrow 16.
  • the result of the separation process is therefore a disk-shaped glass element 12 with two opposing side surfaces 22 which are laterally connected to one another via a number of edge surfaces 20.
  • the edge surface 20 is tilted by the angle of inclination ⁇ or aligned inclined to the surface normal of the side surface 22, d. H. it runs obliquely to the side surfaces 22. Due to the process and manufacturing process, filamentary damage 24 running next to one another, elongate depressions forming depressions, is present in the edge surface 20 as relics of the perforation 10 previously made in the glass substrate 2.
  • the glass element 12 is designed, in addition to the facilitating removal and separation achieved via the inclined orientation of the edge surface 20, for particularly good usability in a large number of possible applications. This is based on the knowledge that the inclined edge surface 20 can be designed in a targeted manner in the sense of providing additional functionalities, in the present case in particular visual recognizability and / or adhesiveness. In order to achieve this, the edge surface 20 has a surface roughness with a mean roughness value of approximately 1 ⁇ m in its area provided with the filamentary damage 24.
  • the intended surface roughness is set during the filamentation step through a suitable selection of parameters and process control.
  • the number, the dimensions, the position and also the design of the filaments are
  • FIG. 3 is to be understood as a schematic sketch in the sense of improved comprehensibility, in particular with regard to the angle of inclination of the edge surface 20, and not to scale.
  • the glass element 12 in the exemplary embodiment is rather designed with a comparatively small angle of inclination ⁇ of the edge surface 20 relative to the surface normal of the side surfaces 22 of about 2 °.
  • a large number of design criteria are thus taken into account in a particularly favorable manner.
  • such a choice of the angle of inclination ß on the one hand a sufficient, the removal or separation facilitating removal slope can be formed, on the other hand, interference effects such as scattered light by edge damage such as mussels when coupling light z. B. can be kept particularly low for displays. Due to the envisaged surface roughness of the edge surface, it is nevertheless and precisely also for the envisaged comparatively small angles of inclination ⁇ that a clearly improved visual perceptibility and also an improved adhesiveness can be provided.

Abstract

The invention relates to a planar glass element (12) having two opposite side faces (22) which are connected to one another laterally by a number of contact faces (20). Adjacent filament-like impairments (24) forming elongate indentations are provided in the or each edge face (20), and the/each edge face (20) is arranged at an incline to the side faces (22). Said planar glass element is particularly well suited for use in a large number of possible applications. In accordance with the invention each edge face (20), in its region provided with the filament-like impairments (24), has a surface roughness with a mean roughness value of at least 0.3 µm, and preferably of at most 2 µm, particularly advantageously of approximately 1 µm.

Description

Beschreibung description
Scheibenförmiges Glaselement und Verfahren zum Vereinzeln eines Glassubstrats in eine Mehrzahl von derartigen Glaselementen Disc-shaped glass element and method for separating a glass substrate into a plurality of such glass elements
Die Erfindung bezieht sich auf ein scheibenförmiges Glaselement mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen, die seitlich über eine Anzahl von Kantenflächen miteinander verbunden sind, wobei in der oder jeder Kantenfläche nebeneinander verlaufende, längliche Vertiefungen bildende filamentförmige Schädigungen vorgesehen sind, und wobei die oder jede Kantenfläche schräg zu den Seitenflächen liegt. Sie betrifft weiter ein Verfahren zum Vereinzeln eines Glassubstrats in eine Mehrzahl von derartigen Glaselementen, bei dem mittels eines Perforationslasers entlang einer vorgesehenen Schnittlinie eine durch eine Sequenz von filamentförmigen Schädigungen gebildete Perforation im Glassubstrat erzeugt und dieses anschließend entlang der Perforation gebrochen wird, wobei der Perforationslaser für ein relativ zur Oberflächennormalen des Glassubstrats geneigtes Auftreffen der Laserstrahlen auf dem Glassubstrat eingestellt wird. The invention relates to a disk-shaped glass element with two opposing side surfaces which are laterally connected to one another via a number of edge surfaces, wherein in the or each edge surface adjacent, elongated depressions forming filamentary damage are provided, and wherein the or each edge surface obliquely the side faces. It also relates to a method for separating a glass substrate into a plurality of such glass elements, in which a perforation formed by a sequence of filamentary damage is generated in the glass substrate by means of a perforation laser along an intended cutting line and this is then broken along the perforation, the perforation laser for the incidence of the laser beams on the glass substrate, which is inclined relative to the surface normal of the glass substrate, is set.
Zum Schneiden oder Trennen von Gläsern oder Glaselementen können eine Vielzahl von Verfahren und Konzepten eingesetzt werden. Unter anderem können dabei gerade im Hinblick auf komplexe Schnittformen oder hohe Präzisionsanforderungen laserba sierte Verfahren wie beispielsweise das Laserfilament-Schneiden zum Einsatz kommen. A large number of processes and concepts can be used to cut or separate glasses or glass elements. Among other things, laser-based processes such as laser filament cutting can be used, especially with regard to complex cut shapes or high precision requirements.
Beim Laser-Filamentschneiden, auch als Filamentierung bezeichnet, werden nichtlinea re optische Effekte ausgenutzt. Dafür kommt ein geeignet ausgewählter Laser - nach folgend auch als „Perforierungslaser“ bezeichnet - zum Einsatz, dessen Fokus unter die Glasoberfläche des zu schneidenden Glaselements in das Material hinein gelegt wird. Aufgrund der so genannten Selbstfokussierung kommt es an der Stelle, an der der Brennpunkt liegt, zu einer lokalen Erhitzung im Glasmaterial, der Ausbildung lokaler Spannungen und zu einer Änderung der Brechzahl. Dadurch wirkt das zunächst kleine In laser filament cutting, also known as filamentation, non-linear optical effects are used. A suitably selected laser - hereinafter also referred to as a "perforation laser" - is used, the focus of which is placed under the glass surface of the glass element to be cut into the material. Because of the so-called self-focusing, there is local heating in the glass material at the point where the focal point lies, the formation of local stresses and a change in the refractive index. This makes it seem small at first
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 Volumenelement wie eine Linse, und in seiner Fortsetzung können weitere solche Fila mente erzeugt werden. Wird der Laserstrahl dabei über das Glas geführt, entsteht ein sogenannter Filamentvorhang, der in der Art einer Perforation wirkt und als Ansatz für einen nachfolgenden Trennschritt, beispielsweise durch Brechen, dienen kann. Dieses Konzept des Laser-Filamentierens ist beispielsweise aus der US 2013/0126573 A1 be kannt. (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020 Volume element like a lens, and further such filaments can be created in its continuation. If the laser beam is guided over the glass, a so-called filament curtain is created, which acts like a perforation and can serve as a starting point for a subsequent separation step, for example by breaking. This concept of laser filamenting is known, for example, from US 2013/0126573 A1.
Aus der DE 102015 111 491 A1 ist ein scheibenförmiges Glaselement der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die durch die eingebrachte, durch die filamentförmigen Schädigungen gebildete Perforation bei der nachfolgenden Trennung oder dem Bruch vorgang erzeugte seitliche Trennkante schräg, also relativ zur Oberflächennormalen geneigt, ausgeführt ist. Dies wird dadurch erreicht, dass der zur Erzeugung der Perfora tion im Glassubstrat verwendete Perforationslaser mit seinem Laserstrahl schräg oder geneigt zur Oberfläche des Glassubstrats eingestellt wird. Die dabei entstehende schräge oder geneigte Trenn- oder Kantenfläche des Glaselements soll nach der Lehre der DE 102015 111 491 A1 bei der Vereinzelung der Glaselemente auch bei komple xen Konturen oder Schnittlinien das Herauslösen von Innenkonturen besonders erleich tern. From DE 102015 111 491 A1 a disk-shaped glass element of the type mentioned is known in which the lateral separating edge generated by the perforation formed by the filamentary damage during the subsequent separation or breaking process is inclined, i.e. inclined relative to the surface normal is. This is achieved in that the perforation laser used to generate the perforation in the glass substrate is set with its laser beam at an angle or inclined to the surface of the glass substrate. According to the teaching of DE 102015 111 491 A1, the resulting inclined or inclined separating or edge surface of the glass element is particularly intended to facilitate the detachment of inner contours when separating the glass elements, even with complex contours or cutting lines.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Glaselement der oben genann ten Art für eine besonders gute Nutzbarkeit in einer Vielzahl von möglichen Anwendun gen weiterzubilden. Des Weiteren soll ein für die Herstellung des Glaselements beson ders geeignetes Verfahren der oben genannten Art angegeben werden. The invention is now based on the object of developing a glass element of the type mentioned above for particularly good usability in a variety of possible uses. Furthermore, a method of the type mentioned above that is particularly suitable for the production of the glass element is to be specified.
Bezüglich des Glaselements wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die jeweilige, angeschrägt ausgeführte Kantenfläche in ihrem mit den filamentförmigen Schädigungen versehenen Bereich eine Oberflächenrauigkeit mit einem Mittenrauwert von mindestens 0,3 pm, und vorzugsweise von höchstens 2 pm, in besonders vorteil hafter Ausgestaltung von etwa 1 pm aufweist. With regard to the glass element, this object is achieved according to the invention in that the respective, beveled edge surface in its area provided with the filamentary damage has a surface roughness with a mean roughness of at least 0.3 μm, and preferably of at most 2 μm, in a particularly advantageous embodiment of about 1 pm.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die beim bekannten Glasele ment eigentlich aus Gründen der erleichterten Separation oder Produkttrennung vorge sehene abgeschrägte Kannten- oder Randführung im Sinne einer Verbesserung der Produkteigenschaften für dessen spätere Verwendung als Basis für eine vorteilhafte The invention is based on the idea that the beveled edge or edge guide provided in the known Glasele element actually for reasons of easier separation or product separation in the sense of an improvement of the product properties for its later use as a basis for an advantageous
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 Weiterbildung des Glaselements genutzt werden könnte. Insbesondere kann dabei be rücksichtigt werden, dass eine solche abgeschrägte Seitenkante optisch auffällig ist und damit sowohl bei manueller als auch bei maschineller Weiterverarbeitung einfacher als herkömmliche, „gerade“ Kanten optisch erkannt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann eine solche abgeschrägte Seitenkante besonders für die Eignung für eine nach folgende Verklebung ertüchtigt werden. Um das Glaselement gezielt im Hinblick auf diese beiden Funktionalitäten, also eine erleichterte optische Erkennbarkeit und/oder eine verbesserte Eignung zum Verkleben, zu verbessern, ist nunmehr als hierfür geeig neter Parameter die Rauigkeit oder Rauheit der Oberfläche im Bereich der Kantenflä che oder Kantenflächen vorgesehen. (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020 Further development of the glass element could be used. In particular, it can be taken into account that such a beveled side edge is visually conspicuous and can therefore be optically recognized more easily than conventional, “straight” edges both in manual and machine processing. As an alternative or in addition, such a beveled side edge can be upgraded in particular for suitability for subsequent gluing. In order to improve the glass element specifically with regard to these two functionalities, i.e. easier visual recognition and / or improved suitability for gluing, the roughness or roughness of the surface in the area of the edge surface or edge surfaces is now provided as a suitable parameter for this.
Dabei ist insbesondere berücksichtigt, dass die Rauheit einerseits ein Indiz für die opti sche Erkennbarkeit. Des Weiteren ist der Glanzgrad ein Kriterium, aber auch das Streu licht (Diffusion) durch die typische Bruchfläche mit vielen kleinen Einzelflächen, da Glas spröde bricht. Insbesondere ist dabei zu berücksichtigen, dass normale gebrochene oder bearbeitete Glaskanten oft schwierig zu erkennen sind. Der Kontrast ist üblicher weise gering, da es sich um einen transparenten Werkstoff handelt, dessen Oberflä chen oftmals auch noch spiegelnd sein können. Insbesondere werden beim Lasermodi fikationsschneiden mit dem Standardprozess hochwertige Oberflächen erstellt, die in Richtung der Oberflächennormalen relativ unauffällig sind. Dem kann nunmehr im ferti gen Glaselement insbesondere dadurch Rechnung getragen werden, dass im Vergleich mit den unmittelbar benachbarten Oberflächenbereichen der Seitenflächen des Gla selements, die üblicherweise eine äußerst geringe Oberflächenrauigkeit aufweisen, durch die nun vorgesehene Rauigkeit gezielt ein Kontrast hergestellt werden kann, durch den die Erkennbarkeit deutlich verbessert werden kann. Für die Verklebbarkeit ist die vorgesehene Oberflächenrauigkeit hingegen besonders günstig, da auf diese Weise besonders einfach ein inniger stoffschlüssiger Kontakt mit einem Klebstoff hergestellt werden kann. It is particularly taken into account that the roughness on the one hand is an indication of the optical perceptibility. Furthermore, the degree of gloss is a criterion, but also the scattered light (diffusion) through the typical fracture surface with many small individual surfaces, since glass breaks brittle. In particular, it must be taken into account that normal broken or processed glass edges are often difficult to recognize. The contrast is usually low because it is a transparent material, the surfaces of which can often also be reflective. In particular, with laser modification cutting, the standard process creates high-quality surfaces that are relatively inconspicuous in the direction of the surface normal. This can now be taken into account in the finished glass element in particular by the fact that, in comparison with the immediately adjacent surface areas of the side surfaces of the glass element, which usually have an extremely low surface roughness, the roughness provided now enables a targeted contrast to be produced through which the Recognizability can be significantly improved. On the other hand, the intended surface roughness is particularly favorable for the bondability, since in this way an intimate material contact with an adhesive can be established in a particularly simple manner.
Die Abgrenzung des „mit den filamentförmigen Schädigungen versehenen Bereichs“ von den weiteren Bereichen der Kantenfläche erfolgt dabei bevorzugt anhand des Krite riums, dass die einzelnen Filamente üblicherweise in einem gleichbleibenden Sollab stand zueinander gesetzt werden, so dass der „mit den filamentförmigen Schädigungen versehene Bereich“ dort endet, wo das nächstfolgende, benachbarte Filament in einem The delimitation of the "area provided with the filamentary damage" from the other areas of the edge surface is preferably based on the criterion that the individual filaments are usually set at a constant target distance from one another, so that the "area provided with the filamentary damage" where the next adjacent filament ends in one
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 Abstand von mehr als dem Doppelten dieses Sollabstands zu dem jeweiligen Filament gesetzt ist. (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020 Distance of more than twice this nominal distance to the respective filament is set.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the subclaims.
Insbesondere im Hinblick auf die üblicherweise gewählten sonstigen Parameter eines solchen Glaselements wie beispielsweise die Glasdicke oder die laterale Ausdehnung weist die jeweilige, angeschrägt ausgeführte Kantenfläche in ihrem mit den filamentför migen Schädigungen versehenen Bereich ganz besonders bevorzugt eine Oberflächen rauigkeit mit einem Mittenrauwert von etwa 1 pm auf. In particular with regard to the other parameters usually selected for such a glass element, such as the glass thickness or the lateral extent, the respective, beveled edge surface in its area provided with the filament-like damage very particularly preferably has a surface roughness with a mean roughness of about 1 μm .
In besonders vorteilhafter Weiterbildung sind auch weitere Geometrieparameter des Glaselements gezielt geeignet für die Unterstützung der zu verbessernden Funktionali täten gewählt. Unter Abkehr von den im bekannten Glaselement mit dem dort ange strebten Auslegungsziel einer erleichterten Separation der Elemente voneinander vor gesehenen Auslegungskriterien ist nunmehr die Kantenfläche besonders bevorzugt um einen Neigungswinkel von 0,5° bis 3° gegenüber der Oberflächennormalen der Seiten flächen geneigt. Damit sind besonders bevorzugt vergleichsweise kleine Neigungswin kel der Kantenfläche gegenüber der Oberflächennormalen der Seitenflächen vorgese hen. Insbesondere wird bei der Parameterwahl für den Neigungswinkel in ganz beson ders bevorzugter Ausführung eine Kombination von Auslegungskriterien berücksichtigt: einerseits besteht das allgemeine Bestreben, generell abweichende Winkel zu vermei den, da oftmals auch 90°-Winkel bauteilseitig spezifiziert sind. In diesem Sinne wären vergleichsweise kleine Winkel anzustreben. Eine Zunahme des Winkels bedeutet dem gegenüber aber eine zunehmend leichtere Erkennbarkeit; eine Verdoppelung der bear beiteten Fläche in der Draufsicht bedeutet generell auch eine doppelt so gute Sichtbar keit. Unter diesem Aspekt wären - vorzugsweise unter Einhaltung der bauteilseitig vor gegebenen Randbedingungen - eher größere Neigungswinkel zu bevorzugen. In a particularly advantageous development, further geometry parameters of the glass element are also specifically selected to be suitable for supporting the functionalities to be improved. Turning away from the design criteria in the known glass element with the intended design goal of facilitated separation of the elements from each other, the edge surface is now particularly preferably inclined by an inclination angle of 0.5 ° to 3 ° relative to the surface normal of the sides. Thus, comparatively small angles of inclination of the edge surface relative to the surface normal of the side surfaces are particularly preferred. In particular, when selecting the parameters for the angle of inclination, a combination of design criteria is taken into account in a particularly preferred embodiment: on the one hand, there is a general endeavor to avoid generally deviating angles, since 90 ° angles are often specified on the component side. In this sense, comparatively small angles should be aimed for. On the other hand, however, an increase in the angle means that it is increasingly easier to recognize; A doubling of the processed area in the top view generally means twice as good visibility. From this point of view, larger angles of inclination would be preferable, preferably in compliance with the boundary conditions given on the component side.
Wie sich zudem überraschend herausgestellt hat, sind die durch die gezielte Einstellung der Oberflächenrauigkeit erzielbaren Effekte und Funktionalitäten besonders gut nutz bar für Glaselemente vergleichsweise geringer Dicke. Besonders bevorzugt weist das Glaselement daher eine Dicke von höchstens 6 mm, vorzugsweise höchstens 3 mm, auf. As has also surprisingly been found, the effects and functionalities that can be achieved through the targeted setting of the surface roughness are particularly useful for glass elements of comparatively small thickness. The glass element therefore particularly preferably has a thickness of at most 6 mm, preferably at most 3 mm.
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass die die Per foration bildenden Filamente derart im Glassubstrat erzeugt werden, dass die nach dem Brechen entstehende, die durch die Filamente bedingten Schädigungen aufweisende Kantenfläche eine Oberflächenrauigkeit mit einem Mittenrauwert von mindestens 0,3 gm, und vorzugsweise von höchstens 2 gm, in besonders vorteilhafter Ausgestal tung von etwa 1 gm, aufweist. (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020 With regard to the method, the stated object is achieved in that the filaments forming the perforation are produced in the glass substrate in such a way that the edge surface that occurs after breaking and has the damage caused by the filaments has a surface roughness with a mean roughness of at least 0.3 μm, and preferably of at most 2 gm, in a particularly advantageous embodiment of about 1 gm.
Dabei wird insbesondere der Erkenntnis Rechnung getragen, dass die optische Güte der Kante für die Erkennbarkeit maßgeblich ist. Sie wird neben den Materialeigenschaf ten wie beispielsweise optische Dichte, Grenzflächengröße beim Bruchbild, Sprödheit und dergleichen durch die Bearbeitung bestimmt (poliert, geschliffen, gebrochen,..). Beim Lasermodifikationsschneiden besteht die Oberfläche der Kanten aus mindestens zwei Flächenanteilen, nämlich dem Filament an sich und dem Bruchbereich zwischen den Filamenten. Die Kantenoberfläche und insbesondere deren Oberflächenrauigkeit ist durch die Anzahl, die Dimensionierung, die Lage und auch die Ausführung der Filamen te beeinflussbar. Sehr viele klein dimensionierte Filamente in geringem Abstand führen zu einer Oberfläche mit einer vergleichsweise geringen Rauheit. Große Filamente hin gegen vergrößern die Oberflächenrauheit. Der bei einem Bruch etwa mitten durch die Modifikation entstehende halbe Kanal ist Teil der Oberfläche und trägt damit auch zur Oberflächenrauheit bei. Die Bruchfläche zwischen den Modifikationen bestimmt den Rest der Oberflächeneigenschaften. Es ist bei der Einstellung der Oberflächenrauigkeit also auch das Verhältnis von freier Bruchfläche zu Filamentbruchflächen zu beachten. Es ist weiterhin auch denkbar, bewusst ausgeprägte (z. B. besonders große oder klei ne,..) Modifikationen in festen Abständen zusätzlich zu den normalen einzubringen, um die gewünschte Oberflächenrauigkeit zu erreichen. In particular, the knowledge that the optical quality of the edge is decisive for the recognizability is taken into account. In addition to the material properties such as optical density, interface size in the case of fracture, brittleness and the like, it is determined by the processing (polished, ground, broken, ..). In laser modification cutting, the surface of the edges consists of at least two surface areas, namely the filament itself and the break area between the filaments. The edge surface and in particular its surface roughness can be influenced by the number, dimensioning, position and also the design of the filaments. A large number of small-dimensioned filaments at a short distance lead to a surface with a comparatively low roughness. Large filaments, on the other hand, increase the surface roughness. The half-channel that is created in the event of a break in the middle of the modification is part of the surface and thus also contributes to the surface roughness. The area of fracture between the modifications determines the rest of the surface properties. When setting the surface roughness, the ratio of free fracture surface to filament fracture surface must also be taken into account. It is furthermore also conceivable to introduce deliberately pronounced (e.g. particularly large or small, ..) modifications at fixed intervals in addition to the normal ones in order to achieve the desired surface roughness.
Vorteilhafterweise wird der Perforationslaser bei der Herstellung der Perforation bzw. der diese bildenden Filamente derart geneigt zur Oberflächennormalen des Glassub strats eingestellt, dass die sich im Glassubstrat bildenden filamentförmigen Schädigun gen mit ihrer Längsrichtung gegenüber der Oberflächennormalen des Glassubstrats um einen Neigungswinkel von zwischen 0,5° und 3° geneigt sind. Zu berücksichtigen ist dabei gegebenenfalls, dass - gegeben durch die Brechungsgesetze - die Filamentach- Advantageously, during the production of the perforation or the filaments forming it, the perforation laser is set at an incline to the surface normal of the glass substrate so that the filamentary damage that forms in the glass substrate is inclined in its longitudinal direction relative to the surface normal of the glass substrate by an angle of inclination of between 0.5 ° and are inclined by 3 °. It must be taken into account that - given by the laws of refraction - the filament
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 senrichtung im Glassubstrat nicht notwendigerweise der Laserpropagationsrichtung, also der Richtung der auf dem Substrat auftreffenden Laserstrahlen, entspricht. (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020 The sensor direction in the glass substrate does not necessarily correspond to the laser propagation direction, i.e. the direction of the laser beams incident on the substrate.
Ungeachtet der erläuterten erreichbaren Verbesserung der funktionalen Eigenschaften des Glaselements durch die vorgesehene Einstellung der Oberflächenrauigkeit im Be reich der Kantenflächen bietet die geneigte Ausführung der Kantenflächen auch die be reits bekannten Vorteile bei der Entnahme oder Separation der Glaselemente bei der Vereinzelung des Glassubstrats. Bei der Trennung oder Separation der Bauteile von angrenzenden Bauteilen oder umgebendem Material wirkt sich nämlich der schräge Schnitt insbesondere bei einer Entnahmerichtung parallel zur Oberflächennormale posi tiv aus, da hierdurch eine Entnahmeschräge gegeben ist. Die Bauteile sind nämlich ge nerell durch die Oberflächenrauheit miteinander verzahnt. Die Entnahmeschräge, also die öffnende, divergierende Orientierung in Entnahmerichtung, vermindert die Beschä digungsgefahr bei der Entnahme durch Muscheln oder Kantenausbrüche. Eine Automa tisierung der Entnahme wird somit durch die Entnahmeschräge erleichtert oder sogar erst ermöglicht. Um dies noch weiter zu begünstigen, sind in alternativer oder zusätzli cher vorteilhafter Weiterbildung, die im Übrigen als eigenständig erfinderisch angese hen wird, zusätzliche Maßnahmen zur Erleichterung der Trennung oder Separation der Glaselemente voneinander vorgesehen. Dazu wird das Glassubstrat vorteilhafterweise nach dem Einbringen der filamentförmigen Schädigungen in einem Bereich im Umfeld der Perforation lokal beheizt oder lokal abgekühlt. Damit werden gezielt thermische o- der mechanische Spannungen im Umfeld der eingebrachten Perforation des Glassub strats erzeugt, die den Trennspalt vergrößern und somit die „Verzahnung“ während der Entnahme reduzieren. Regardless of the explained achievable improvement in the functional properties of the glass element through the intended setting of the surface roughness in the area of the edge surfaces, the inclined design of the edge surfaces also offers the already known advantages when removing or separating the glass elements when separating the glass substrate. When the components are separated or separated from adjacent components or surrounding material, the inclined cut has a positive effect, especially in a removal direction parallel to the surface normal, since this results in a removal bevel. The components are generally interlocked with one another due to the surface roughness. The removal slope, i.e. the opening, divergent orientation in the removal direction, reduces the risk of damage during removal through mussels or broken edges. Automation of the removal is thus facilitated or even made possible in the first place by the removal slope. In order to promote this even further, additional measures to facilitate the separation or separation of the glass elements from one another are provided in an alternative or additional advantageous development, which is also regarded as being independently inventive. For this purpose, after the filamentary damage has been introduced, the glass substrate is advantageously locally heated or locally cooled in an area in the vicinity of the perforation. This creates targeted thermal or mechanical stresses in the vicinity of the perforations in the glass substrate, which enlarge the separating gap and thus reduce the “toothing” during removal.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die gezielte Einstellung der Oberflächenrauigkeit der Kantenfläche das Glaselement für ei ne Vielzahl nachfolgender Verwendungen und hinsichtlich seiner Funktionalitäten er tüchtigt und verbessert werden kann. Zusätzlich zu der durch die angeschrägt ausge führten Kantenflächen grundsätzlich, wie vorliegend vorgesehen aber auch durch ver gleichsweise klein bemessene Neigungswinkel, erreichbare Erleichterung der Entnah me oder Separation der Bauteile ist damit eine erleichterte Weiterverarbeitung auch automatisiert, infolge der verbesserten optischen Erkennbarkeit, und/oder eine verbes serte Verklebbarkeit erreichbar. The advantages achieved with the invention consist in particular in the fact that the glass element can be upgraded and improved in terms of its functionalities for a multitude of subsequent uses through the targeted adjustment of the surface roughness of the edge surface. In addition to the simplification of the removal or separation of the components that can be achieved by the beveled edge surfaces, as provided in the present case but also by comparatively small inclination angles, an easier further processing is also automated, due to the improved visual recognizability, and / or a improved bondability achievable.
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 Insbesondere könnten die Verwender des Glaselements, z. B. beim Einbau in komple xere System oder bei der Verarbeitung zum Endprodukt, die bei der Laserfilamentie- rung prozessbedingt entstehenden Schädigungen aus ästhetischen oder prozessbe dingten Gründen kritisch sehen, beispielsweise wegen entstehendem Streulicht durch Kantenschädigungen wie Muscheln bei Einkopplung von Licht z. B. für Displays. Gera de durch die vorliegend verbesserte Entnahme von Bauteilen auch bei Schnitten unter einem nur leicht von 90° abweichenden Winkel können solche Störeffekte gering gehal ten werden. Gerade für die besonders bevorzugt vorgesehenen vergleichsweise gerin gen Bauteilstärken werden diese Abweichungen jedoch als nicht sonderlich störend an gesehen oder in Kauf genommen. Durch die vorliegend vorgesehene gezielte Nutzung der Kantenoberflächeneigenschaften kann somit die Erkennbarkeit verbessert werden, ohne die genannten Nachteile in Kauf zu nehmen. (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020 In particular, the users of the glass element, e.g. B. when installing in more complex systems or when processing to the end product, the process-related damage caused by the laser filamentation for aesthetic or process-related reasons, for example because of scattered light caused by edge damage such as mussels when coupling light z. B. for displays. Such disruptive effects can be kept low, especially due to the improved removal of components, even with cuts at an angle only slightly deviating from 90 °. However, precisely for the comparatively small component thicknesses that are particularly preferred, these deviations are not seen as particularly disruptive or are accepted. Through the targeted use of the edge surface properties provided in the present case, recognizability can thus be improved without having to accept the disadvantages mentioned.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to a drawing. Show in it:
FIG. 1 schematisch ein Schneidsystem zum Schneiden von Glaselementen, FIG. 1 schematically a cutting system for cutting glass elements,
FIG. 2 schematisch ausschnittsweise ein Glassubstrat mit eingebrachten Fila menten, und FIG. 2 schematically shows a section of a glass substrate with incorporated filaments, and
FIG. 3 ein Glaselement. FIG. 3 a glass element.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. The same parts are provided with the same reference symbols in all figures.
Das Schneidsystem 1 gemäß FIG. 1 ist zum Schneiden von Glassubstraten 2 durch Laserfilament-Schneiden vorgesehen. Dazu umfasst das Schneidsystem 1 einen für die Filamentierung ausgelegten Perforationslaser 4, der über eine zugeordnete Steue rungseinrichtung 6 steuerbar ist. Über die Ansteuerung mittels der Steuereinrichtung 6 kann der Fokuspunkt des Perforationslasers 4 entlang einer vorgebbaren Schnittlinie 8 auf der Oberfläche des zu schneidenden Glassubstrats 2 geführt werden. Infolge der Auslegung des Perforationslasers 4 kommt es an der Stelle, an der der Brennpunkt liegt, zu einer lokalen Erhitzung im Glasmaterial, der Ausbildung lokaler Spannungen The cutting system 1 according to FIG. 1 is provided for cutting glass substrates 2 by laser filament cutting. For this purpose, the cutting system 1 comprises a perforation laser 4 designed for filamentation, which can be controlled via an associated control device 6. Via the activation by means of the control device 6, the focal point of the perforation laser 4 can be guided along a predeterminable cutting line 8 on the surface of the glass substrate 2 to be cut. As a result of the design of the perforation laser 4, there is local heating in the glass material at the point at which the focal point lies, the formation of local stresses
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 und zu einer Änderung der Brechzahl, so dass letztlich infolge nichtlinearer optischer Effekte im Glasmaterial entlang der Schnittlinie 8 so genannte Filamente entstehen, die die gewünschte Perforation 10 bilden. (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020 and to a change in the refractive index, so that ultimately as a result of non-linear optical effects in the glass material along the cutting line 8 so-called filaments are formed, which form the desired perforation 10.
Zum eigentlichen Schneiden des Glassubstrats 2, also zu dessen Vereinzelung in ein zelne Glaselemente 12, d. h. zur Separation der Teile entlang der Schnittlinie 8 und der Perforation 10, ist nachfolgend zur Filamentierung, also nach Einbringung der Perforati on 10, ein Bruchvorgang vorgesehen. Zur Erleichterung oder Unterstützung der Tren nung oder Separation der Glaselemente 12 voneinander ist die Einbringung thermischer oder mechanischer Spannungen im Umfeld der eingebrachten Perforation 10 des Glas substrats 2 vorgesehen. Dazu wird das Glassubstrat 2 im Ausführungsbeispiel nach dem Einbringen der die Perforation 10 bildenden Filamente in einem Bereich im Umfeld der Perforation 10 lokal beheizt; alternativ könnte aber auch ein lokales Abkühlen vor gesehen sein. Im Ausführungsbeispiel ist zum Zweck der lokalen Beheizung eine lokal relativ zur Oberfläche des Glassubstrats 2 positionierbare Fleizeinrichtung 14 vorgese hen. For the actual cutting of the glass substrate 2, that is to say for its separation into individual glass elements 12, d. H. for separating the parts along the cutting line 8 and the perforation 10, a breaking process is then provided for filamentation, ie after the perforation 10 has been introduced. To facilitate or support the separation or separation of the glass elements 12 from one another, the introduction of thermal or mechanical stresses in the vicinity of the perforation 10 of the glass substrate 2 is provided. For this purpose, in the exemplary embodiment, after the filaments forming the perforation 10 have been introduced, the glass substrate 2 is locally heated in an area in the vicinity of the perforation 10; alternatively, however, local cooling could also be seen. In the exemplary embodiment, a locally positionable relative to the surface of the glass substrate 2 fusing device 14 is vorgese hen for the purpose of local heating.
Das Schneidsystem 1 ist für eine erleichterte Entnahme oder Vereinzelung der bei der Separation entstehenden Glaselemente 12 ausgelegt. Dabei ist insbesondere der Er kenntnis Rechnung getragen, dass grundsätzlich beim Perforations- oder Modifikations laserschneiden eine spaltfreie Trennung erzeugt wird. Wenn die Glaselemente 12 dann voneinander oder aus dem umgebenden Bulkmaterial herausgelöst werden sollen, ist dies oftmals nicht schädigungsfrei möglich. Darüber hinaus wird die Trennung und Ent nahme mit zunehmend komplexen Schnittverläufen wie beispielsweise Radien, Ecken oder Polygone erschwert. Typische Entnahmeschädigungen sind Muscheln, Ausplat zungen oder Risse an den Trennkanten. Um dem entgegenzuwirken und die Entnahme oder Vereinzelung der Glaselemente 12 zu erleichtern, wird der Perforationslaser 4 beim Einbringen der die Perforation 10 bildenden Filamente für ein relativ zur durch den Pfeil 16 angedeuteten Oberflächennormalen des Glassubstrats geneigtes Auftreffen der Laserstrahlen auf dem Glassubstrat 2 eingestellt. The cutting system 1 is designed for easier removal or separation of the glass elements 12 produced during the separation. In particular, the recognition is taken into account that, in principle, a gap-free separation is generated during perforation or modification laser cutting. If the glass elements 12 are then to be detached from one another or from the surrounding bulk material, this is often not possible without damage. In addition, the separation and removal is made more difficult with increasingly complex cuts such as radii, corners or polygons. Typical damage caused by removal is mussels, splits or cracks on the separating edges. In order to counteract this and to facilitate the removal or separation of the glass elements 12, the perforation laser 4 is set when the filaments forming the perforation 10 are introduced so that the laser beams strike the glass substrate 2 at an angle relative to the surface normal of the glass substrate indicated by the arrow 16.
Dieses schräge oder geneigte Auftreffen der Laserstrahlen führt dazu, dass auch die im Glassubstrat 2 entstehenden filamentförmigen Schädigungen geneigt oder schräg zur Oberflächennormalen des Glassubstrats 2 verlaufen. Dies ist schematisch in FIG. 2 This inclined or inclined impingement of the laser beams leads to the filamentary damage occurring in the glass substrate 2 also running inclined or inclined to the surface normal of the glass substrate 2. This is shown schematically in FIG. 2
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 zeigt. Wie dort erkennbar ist, werden die unter einem Winkel a relativ zur Oberflächen normalen des Glassubstrats 2 eintreffenden Laserpulse 18 im Glassubstrat 2 gebro chen. Aufgrund der Lichtbrechung breitet sich das Licht innerhalb des Glassubstrats 2 bei einem Brechungsindex n des Materials des Glassubstrats 2 mit einem Winkel ß rela tiv zur Oberflächennormalen aus, der gemäß der Beziehung sinß = (1/n) sin a aus dem Einfallswinkel der Laserpulse 18 ableitbar ist. Demzufolge entstehen bei schräg auftref fenden Laserpulsen 18 im Glassubstrat 2 auch schräg verlaufende Modifikationen oder filamentförmige Schädigungen. (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020 shows. As can be seen there, the laser pulses 18 arriving in the glass substrate 2 at an angle α relative to the surface normal of the glass substrate 2 are broken. Due to the refraction of light, the light propagates within the glass substrate 2 at a refractive index n of the material of the glass substrate 2 at an angle β relative to the surface normal, which can be derived from the angle of incidence of the laser pulses 18 according to the relationship sinß = (1 / n) sin a is. Accordingly, inclined laser pulses 18 in the glass substrate 2 also result in obliquely running modifications or filamentary damage.
Beim anschließenden Brechen oder Separieren des Glassubstrats 2 entstehen dement sprechend Glaselemente 12 mit schräg oder geneigt verlaufenden Kantenflächen 20. Wie der ausschnittsweise vergrößerten Darstellung in FIG. 3 entnehmbar ist, liegt somit als Ergebnis des Separationsprozesses ein scheibenförmiges Glaselement 12 mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen 22 vor, die seitlich über eine Anzahl von Kantenflächen 20 miteinander verbunden sind. Die Kantenfläche 20 ist dabei um den Neigungswinkel ß verkippt oder geneigt zur Oberflächennormale der Seitenfläche 22 ausgerichtet, d. h. sie verläuft schräg zu den Seitenflächen 22. Prozess- und herstel lungsbedingt liegen in der Kantenfläche 20 nebeneinander verlaufende, längliche Ver tiefungen bildende filamentförmige Schädigungen 24 als Relikte der zuvor in das Glas substrat 2 eingebrachten Perforation 10 vor. When the glass substrate 2 is subsequently broken or separated, glass elements 12 with sloping or inclined edge surfaces 20 arise accordingly. As the enlarged section in FIG. 3, the result of the separation process is therefore a disk-shaped glass element 12 with two opposing side surfaces 22 which are laterally connected to one another via a number of edge surfaces 20. The edge surface 20 is tilted by the angle of inclination β or aligned inclined to the surface normal of the side surface 22, d. H. it runs obliquely to the side surfaces 22. Due to the process and manufacturing process, filamentary damage 24 running next to one another, elongate depressions forming depressions, is present in the edge surface 20 as relics of the perforation 10 previously made in the glass substrate 2.
Das Glaselement 12 ist zusätzlich zur über die schräge Orientierung der Kantenfläche 20 erreichten Erleichterung bei der Entnahme und Separation für eine besonders gute Nutzbarkeit in einer Vielzahl von möglichen Anwendungen ausgelegt. Dabei liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass die schräg ausgeführte Kantenfläche 20 im Sinne einer Bereitstellung zusätzlicher Funktionalitäten, vorliegend insbesondere optische Erkenn barkeit und/oder Verklebbarkeit, gezielt veredelt ausgeführt werden kann. Um dies zu erreichen, weist die Kantenfläche 20 in ihrem mit den filamentförmigen Schädigungen 24 versehenen Bereich eine Oberflächenrauigkeit mit einem Mittenrauwert von etwa 1 pm auf. The glass element 12 is designed, in addition to the facilitating removal and separation achieved via the inclined orientation of the edge surface 20, for particularly good usability in a large number of possible applications. This is based on the knowledge that the inclined edge surface 20 can be designed in a targeted manner in the sense of providing additional functionalities, in the present case in particular visual recognizability and / or adhesiveness. In order to achieve this, the edge surface 20 has a surface roughness with a mean roughness value of approximately 1 μm in its area provided with the filamentary damage 24.
Die vorgesehene Oberflächenrauigkeit wird dabei während des Filamentierungsschritts durch eine geeignete Parameterwahl und Prozessführung eingestellt. Insbesondere die Anzahl, die Dimensionierung, die Lage und auch die Ausführung der Filamente sind The intended surface roughness is set during the filamentation step through a suitable selection of parameters and process control. In particular, the number, the dimensions, the position and also the design of the filaments are
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 dabei wesentliche Parameter für die entstehende Oberflächenrauigkeit, und sie werden entsprechend der gewünschten Oberflächenrauigkeit geeignet gewählt und eingestellt. Es ist weiterhin auch denkbar, bewusst ausgeprägte (z. B. besonders große oder klei ne,..) Modifikationen in festen Abständen zusätzlich zu den normalen einzubringen, um die gewünschte Oberflächenrauigkeit zu erreichen. (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020 essential parameters for the resulting surface roughness, and they are suitably selected and adjusted according to the desired surface roughness. It is furthermore also conceivable to introduce deliberately pronounced (e.g. particularly large or small, ..) modifications at fixed intervals in addition to the normal ones in order to achieve the desired surface roughness.
Die Darstellung in FIG. 3 ist im Sinne einer verbesserten Verständlichkeit, insbesondere bezüglich des Neigungswinkels der Kantenfläche 20, lediglich als schematische Skizze zu verstehen und nicht maßstäblich. Hinsichtlich seiner Abmessungen und Geometrie parameter ist das Glaselement 12 vielmehr im Ausführungsbeispiel mit einem ver gleichsweise kleinen Neigungswinkel ß der Kantenfläche 20 gegenüber der Oberflä chennormalen der Seitenflächen 22 von etwa 2° ausgeführt. Damit wird einer Vielzahl von Auslegungskriterien in besonders günstiger Weise Rechnung getragen. Insbeson dere kann durch eine solche Wahl des Neigungswinkels ß einerseits eine ausreichende, die Entnahme oder Separation erleichternde Entnahmeschräge gebildet werden, wobei andererseits Störeffekte wie Streulicht durch Kantenschädigungen wie Muscheln bei Einkopplung von Licht z. B. für Displays besonders gering gehalten werden können. Durch die vorgesehene Oberflächenrauigkeit der Kantenfläche ist dennoch und gerade auch für die vorgesehenen vergleichsweise kleinen Neigungswinkel ß die Bereitstellung einer deutlich verbesserten optischen Erkennbarkeit und auch einer verbesserten Ver- klebbarkeit ermöglicht. The illustration in FIG. 3 is to be understood as a schematic sketch in the sense of improved comprehensibility, in particular with regard to the angle of inclination of the edge surface 20, and not to scale. With regard to its dimensions and geometry parameters, the glass element 12 in the exemplary embodiment is rather designed with a comparatively small angle of inclination β of the edge surface 20 relative to the surface normal of the side surfaces 22 of about 2 °. A large number of design criteria are thus taken into account in a particularly favorable manner. In particular, such a choice of the angle of inclination ß on the one hand a sufficient, the removal or separation facilitating removal slope can be formed, on the other hand, interference effects such as scattered light by edge damage such as mussels when coupling light z. B. can be kept particularly low for displays. Due to the envisaged surface roughness of the edge surface, it is nevertheless and precisely also for the envisaged comparatively small angles of inclination β that a clearly improved visual perceptibility and also an improved adhesiveness can be provided.
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 Bezugszeichenliste (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020 List of reference symbols
1 Schneidsystem 1 cutting system
2 Glaselement 2 glass element
4 Perforationslaser 4 perforation lasers
6 Steuerungseinrichtung 6 control device
8 Schnittlinie 0 Perforation 8 Cutting line 0 perforation
12 Glaselement 12 glass element
14 Heizeinrichtung 14 heater
16 Pfeil 16 arrow
18 Laserpuls 0 Kantenfläche 2 Seitenfläche 4 Schädigung 18 laser pulse 0 edge surface 2 side surface 4 damage
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020

Claims

Ansprüche Expectations
1. Scheibenförmiges Glaselement (12) mit zwei einander gegenüberliegenden Sei tenflächen (22), die seitlich über eine Anzahl von Kantenflächen (20) miteinander verbunden sind, wobei in der oder jeder Kantenfläche (20) nebeneinander verlau fende, längliche Vertiefungen bildende filamentförmige Schädigungen (24) vorge sehen sind, und wobei die oder jede Kantenfläche (20) schräg zu den Seitenflächen (22) liegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die jeweilige Kantenfläche (20) in ihrem mit den filamentförmigen Schädigungen (24) versehenen Bereich eine Oberflächenrauigkeit mit einem Mittenrauwert von mindestens 0,3 pm aufweist. 1. Disc-shaped glass element (12) with two opposing side surfaces (22) which are laterally connected to one another via a number of edge surfaces (20), with filamentary damage in the or each edge surface (20) running next to one another, elongated depressions ( 24) are provided, and wherein the or each edge surface (20) is inclined to the side surfaces (22), characterized in that the respective edge surface (20) in its area provided with the filamentary damage (24) has a surface roughness with a mean roughness of has at least 0.3 pm.
2. Glaselement (12) nach Anspruch 1 , dessen jeweilige Kantenfläche (20) in ihrem mit den filamentförmigen Schädigungen (24) versehenen Bereich eine Oberflächenrau igkeit mit einem Mittenrauwert von höchstens 2 pm, vorteilhafterweise von etwa2. Glass element (12) according to claim 1, the respective edge surface (20) of which in its area provided with the filamentary damage (24) has a surface roughness with a mean roughness of at most 2 μm, advantageously of approximately
1 pm aufweist. 1 pm.
3. Glaselement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Kantenfläche (20) um einen Nei gungswinkel von 0,5° bis 3° gegenüber der Oberflächennormalen der Seitenflächen (22) geneigt ist. 3. Glass element according to claim 1 or 2, in which the edge surface (20) is inclined by an inclination angle of 0.5 ° to 3 ° with respect to the surface normal of the side surfaces (22).
4. Glaselement (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das eine Dicke von höchstens 6 mm, vorzugsweise höchstens 3 mm, aufweist. 4. Glass element (12) according to one of claims 1 to 3, which has a thickness of at most 6 mm, preferably at most 3 mm.
5. Verfahren zum Vereinzeln eines Glassubstrats (2) in eine Mehrzahl von Glasele menten (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem mittels eines Perforati onslasers (4) entlang einer vorgesehenen Schnittlinie (8) eine durch eine Sequenz von filamentförmigen Schädigungen (24) gebildete Perforation (10) im Glassubstrat (2) erzeugt und dieses anschließend entlang der Perforation (10) gebrochen wird, wobei der Perforationslaser (4) für ein relativ zur Oberflächennormalen des Glas substrats (2) geneigtes Auftreffen der Laserstrahlen auf dem Glassubstrat (2) ein gestellt wird, 5. A method for separating a glass substrate (2) into a plurality of Glasele elements (12) according to one of claims 1 to 4, in which by means of a Perforati onslasers (4) along an intended cutting line (8) a sequence of filamentary damage (24) formed perforation (10) generated in the glass substrate (2) and this is then broken along the perforation (10), the perforation laser (4) for a relative to the surface normal of the glass substrate (2) inclined impingement of the laser beams on the glass substrate (2) is set,
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die die Perforation (8) bildenden Fila mente derart im Glassubstrat (2) erzeugt werden, dass die nach dem Brechen ent stehende, die durch die Filamente bedingten Schädigungen (24) aufweisende Kan tenfläche (20) eine Oberflächenrauigkeit mit einem Mittenrauwert von mindestens 0,3 gm, und vorzugsweise von höchstens 2 gm, in besonders vorteilhafter Ausge staltung von etwa 1 gm, aufweist. (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020 characterized in that the filaments forming the perforation (8) are produced in the glass substrate (2) in such a way that the edge surface (20) that arises after breaking and the damage (24) caused by the filaments has a surface roughness with a mean roughness of at least 0.3 gm, and preferably of at most 2 gm, in a particularly advantageous embodiment of about 1 gm.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Perforationslaser (4) derart geneigt zur Oberflächennormalen des Glassubstrats (2) eingestellt wird, dass die sich im Glas substrat (2) bildenden filamentförmigen Schädigungen (24) mit ihrer Längsrichtung gegenüber der Oberflächennormalen des Glassubstrats (2) um einen Neigungswin kel (ß) von zwischen 0,5° und 3° geneigt sind. 6. The method according to claim 5, in which the perforation laser (4) is set inclined to the surface normal of the glass substrate (2) in such a way that the filamentary damage (24) forming in the glass substrate (2) with its longitudinal direction relative to the surface normal of the glass substrate ( 2) are inclined by an angle of inclination (ß) of between 0.5 ° and 3 °.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Glassubstrat (2) nach dem Ein bringen der filamentförmigen Schädigungen (24) in einem Bereich im Umfeld der Perforation (8) lokal beheizt oder lokal abgekühlt wird. 7. The method according to claim 5 or 6, wherein the glass substrate (2) after bringing the filamentary damage (24) is locally heated or locally cooled in an area in the vicinity of the perforation (8).
(WTERGAU-SQL01 \WINPAT2\DOCUMENT\AMT\198110O docx) letzte Speicherung: 30 September 2020 (WTERGAU-SQL01 \ WINPAT2 \ DOCUMENT \ AMT \ 198110O docx) last saved: 30 September 2020
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